Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-12-10Bitstream added on 2014-06-13T19:02:00Z : No. of bitstreams: 1 silva_shmg_dr_botfca.pdf: 1183066 bytes, checksum: 90313e74dffe24f7d376280e7532d49f (MD5) / Outros / O presente trabalho investigou a utilização do processamento digital de imagens conjuntamente com a análise de componentes principais e redes neurais artificiais como ferramentas de apoio para uma melhor identificação dos estádios iniciais do desenvolvimento da Sigatoka Negra, em nível de campo, para que medidas de controle sejam adotadas mais rapidamente e, assim, reduzir danos e prejuízos causados pela doença na bananicultura. Foram coletadas imagens digitais de folhas de bananeiras infectadas com a Sigatoka Negra nos estádios 1, 2 e 3, sadia e com fitotoxidez por óleo. A seguir, extraíram-se histogramas dos componentes de imagens no sistema RGB (Red, Green eBlue) para 256 intensidades de cinza das amostras, totalizando 768 variáveis para cada amostra. Com a aplicação de uma técnica de seleção de atributos, a análise de componentes principais, conseguiu-se reduzir as variáveis de entrada de 768 para 11 variáveis canônicas, representado uma redução de 98,6%. Em seguida, considerando-se as variáveis canônicas, realizou-se a fase de classificação com o uso de redes neurais artificiais. De maneira geral, as maiores freqüências de acertos do modelo foram para as classes que mais interessam ao monitoramento da enfermidade, mostrando a robustez do classificador gerado, evidenciada pela baixa probabilidade de classificação incorreta (19%). / This study investigated the application, specifically the digital processing of images, with main components analysis and artificial neural networks as tools to support for a better identification of the primaries stages of the Black Sigatoka, in field level, so that control measures are adopted more quickly and consequently it reduces injuries and damages caused by the disease in the banana crops. It were collected digital images of banana leaves infected with Black Sigatoka in stages 1, 2, and 3, healthy and with oil fitotoxity. To proceed, histograms of the components of images were extracted in the system RGB (Red, Green and Blue) for 256 intensities shades of gray of the samples, totaling 768 variables for each sample. With the application of a technique of selection of attributes, the main components analysis, it was possible to reduce the variables of entrance of 768 for 11 canonical variables, represented a reduction of 98,6%. Therefore, being considered the canonical variables, it was accomplished the classification phase with the use of artificial neural networks. In a general way, the largest frequencies of successes of the model went to the classes that more they interest to the control of the diseases, showing the robustness of the generated classifier, evidenced by the low probability of wrong classification (19%).

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-12-04Bitstream added on 2014-06-13T20:03:13Z : No. of bitstreams: 1 morais_sr_dr_mar.pdf: 1039071 bytes, checksum: ffdf99fb1c29e213a06ddde5c95dbbe7 (MD5) / Dois são os objetivos desta tese: o primeiro é discutir os pressupostos epistemológicos subjacentes à concepção internalista da mente que enfatiza a mediação representacional entre o sujeito do conhecimento e o mundo. O segundo consiste em propor e debater a hipótese epistemológica (H), de acordo com a qual há percepção direta das invariâncias no comportamento sócio-cultural. Inicialmente, discute-se o método de análise e síntese cartesiano, questionando sua adequação para o estudo da percepção-ação. Especial ênfase é dada às críticas de Ryle ao método cartesiano de análise que possibilita a geração de erros categoriais em sua aplicação no estudo do conhecimento perceptual. Uma alternativa à perspectiva representacionista da percepção é apresentada por meio da Teoria da Percepção Direta (TPD), proposta por Gibson, aplicando-a também à análise do comportamento sócio-cultural. Algumas dificuldades são encontradas na execução de tal intento; entre elas está a questão da autonomia dos indivíduos. Uma possível solução a este problema é elaborada, ressaltando os aspectos das variâncias relacionais dos indivíduos com o meio ambiente, encontradas juntamente com as invariantes estruturais e transformacionais. As invariantes como as variantes constituem as especificidades da interação entre indivíduo e meio ambiente delineando a personalidade individual. / This thesis has two aims: the first is to discuss epistemological presuppositions underlying the internalist conception of mind that emphasizes the representational mediation between a knowing subject and the world. The second consists in proposing and debating the Epistemological Hypothesis (H), according to which there is a Direct Perception of Invariances in Social-Cultural Behavior. At first the methodology of Cartesian analysis and synthesis is discussed, questioning its adequacy to the study of action-perception. Special attention is giving to Ryle s criticism of the Cartesian method of analysis that allows the generation of categorical mistakes, applied to the study of perceptual knowledge. An alternative to representational perception is shown to be the Theory of Direct Perception (TPD), proposed by Gibson, which will be applied to the analysis of socialcultural behavior. Some difficulties are discovered during this project; among them is the problem of personal autonomy. A possible solution for that problem is to emphasize the relational variances between individuals and their environment, these variances occur together with the structural and transformational invariances. The invariants as well as variants form the specifics of the interaction between individual and environment, and thereby shape the personal autonomy.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:00:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2582.pdf: 440877 bytes, checksum: 0a6ecbfc775ef23cbc8acd0cfb5eca04 (MD5) Previous issue date: 2008-12-18 / Universidade Federal de Sao Carlos / The development of Artificial Neural Networks in the Brazilian´s Sector of Transports comes carrying through great done in what it refers to the promotion of the use of the technique in the solution of problems found in this area. Artificial Neural Networks are computational techniques with capacity to simulate the cerebral activity human being, making future forecasts from the analysis of data. This technique, throughout the years comes greatly stimulating the research in planning of transports in such a way in the exterior how much in Brazil. As objective, this work brings an exploratory research, trying to lift the state of the art of the use and application of the technique Artificial Neural Networks in the Section of Transports in Brazil, drawing a comparison of what has been accomplished at the developed countries and in Brazil. In Brazil, the ANNs had started to be developed in the Sector of Transports for return of the years of 1990, today, the research in this area is generating important works very for the planning of transports, however, the technique of Artificial Neural Networks still has much to be improved better to be used as administrative tools in the country. / O desenvolvimento das Redes Neurais Artificiais no Setor de Transportes no Brasil vem realizando grandes feitos no que tange o fomento da utilização da técnica na solução de problemas encontrados nesta área. As Redes Neurais Artificiais são técnicas computacionais com capacidade de simular a atividade cerebral humana, fazendo previsões futuras a partir da análise de dados. Essa técnica, ao longo dos anos vem estimulando grandemente as pesquisas em planejamento de transportes tanto no exterior quanto no Brasil. Como objetivo, este trabalho traz uma pesquisa exploratória, procurando-se levantar o estado da arte do uso e aplicação da técnica Redes Neurais Artificiais no Setor de Transportes no Brasil, traçando uma comparação do que vem sendo realizado nos países desenvolvidos e no Brasil. No Brasil, as RNAs começaram a ser desenvolvidas no Setor de Transportes por volta dos anos de 1990, hoje, as pesquisas nesta área estão gerando trabalhos muito importantes para o planejamento de transportes, no entanto, a técnica de Redes Neurais Artificiais ainda tem muito a ser aprimorada para melhor ser utilizados como ferramentas administrativas no país.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:06:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2410.pdf: 5430269 bytes, checksum: 6eb0e35f94b3108e492df5a93a5b0c34 (MD5) Previous issue date: 2008-02-15 / Important advances have been achieved in the granting of credit, however, the problem of identifying good customers for the granting of credit does not provide a definitive solution. Several techniques were presented and are being developed, each presents its characteristics, advantages and disadvantages as to their discrimination power, robustness, ease of implementation and possibility of interpretation. This work presents three techniques for the classification of defaults in models of Credit Score, Classical Logistic Regression, Bayesian Logistic Regression with no prior information and Artificial Neural Networks with a few different architectures. The main objective of the study is to compare the performance of these techniques in the identification of customers default. For this, four metrics were used for comparison of models: predictive capacity, ROC Curve, Statistics of Kolmogorov Smirnov and capacity of hit models. Two data bases were used, an artificial bank and a real bank. The database was constructed artificially based on an article by Breiman that generates the explanatory variables from a multivariate normal distribution and the actual database used is a problem with Credit Score of a financial institution that operates in the retail Brazilian market more than twenty years. / Importantes avanços vêm sendo conquistados na área de concessão de crédito, não obstante, o problema de identificação de bons clientes para a concessão de crédito não apresenta uma solução definitiva. Diversas técnicas foram apresentadas e vêm sendo desenvolvidas, cada uma apresenta suas características, com vantagens e desvantagens no tocante ao seu poder de discriminação, robustez, facilidade de implementação e possibilidade de interpretação. Este trabalho apresenta três técnicas para a classificação de inadimplência em modelos de Credit Score, Regressão Logística Clássica, Regressão Logística Bayesiana com priori não informativa e Redes Neurais Artificiais com algumas diferentes arquiteturas. O objetivo principal do trabalho é comparar o desempenho destas técnicas na identificação de clientes inadimplentes. Para isto, Foram utilizadas quatro métricas para a comparação dos modelos: Capacidade Preditiva, Curva ROC, Estatística de Kolmogorov Smirnov e a Capacidade de Acerto dos modelos. Dois bancos de dados foram utilizados, um banco artificial e um banco real. O banco de dados artificial foi construído baseado em um artigo de Breiman que gera as variáveis explicativas a partir de uma distribuição normal multivariada e o banco de dados real utilizado trata-se de um problema de Credit Score de uma instituição financeira que atua no mercado varejista brasileiro há mais de vinte anos.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4149.pdf: 3640236 bytes, checksum: 4aa2aa39a2e563f087a25973327d591c (MD5) Previous issue date: 2012-02-09 / Financiadora de Estudos e Projetos / This study seeks to verify the influence of windows areas in the electrical energy consumption of dwellings in the city of São Carlos. In order to do this, the index WWR (window to wall ratio) was applied, representing the ratio of window area and the area of external surface (wall). The applied methodology consisted on field campaigns, modeling and computational simulation. First, taking into account a preexistent data basis, the characteristics of the electrical energy consumption for the whole area of the city of São Carlos was verified. Then, specific buildings were selected to be measured in loco. The field data allowed the determination of building parameters (orientation, volume and constructed area, area of façades and window areas), which were directly or indirectly used as data entry for modeling the electrical energy consumption of the dwellings set. The modeling process applied Artificial Neural Networks (ANN), which is a computational technique inspired on the structure of human neurons. Several models were developed and their performance was evaluated by the determination coefficient (R2) and relative errors, shown by the relationship between simulated and real data. The best model was selected to be applied in the simulation of the influence of WWR and electrical energy consumption. The results showed that the WWR index has influence on the residential consumption of the dwellings studied and that NE orientation causes the lowest impact on electrical energy consumption. Furthermore, an ideal range of WWR/volume between 0,06 and 0,07 is related to the lowest energy consumption per constructed area in the city of São Carlos. / Neste trabalho buscou-se verificar a influência da área de janelas no consumo de energia elétrica de residências localizadas na cidade de São Carlos-SP. Para isso, aplicou-se o índice WWR (do inglês window-to-wall ratio), que representa a razão entre a área de janela e a área de superfície externa (parede). A metodologia aplicada envolveu pesquisa de campo, modelagem e simulação computacional. Inicialmente foi feita uma verificação das características do consumo de energia elétrica para toda a área da cidade de São Carlos, a partir de uma base de dados pré-existente. Em função desses dados, foram selecionadas edificações específicas, para as quais foi realizado um levantamento in loco. Os dados de campo permitiram determinar parâmetros construtivos (orientação, volume e área construída, áreas de fachadas e áreas de janelas), os quais foram direta ou indiretamente utilizados como dados de entrada para uma modelagem do consumo de energia elétrica das residências amostradas. A modelagem foi desenvolvida por aplicação de Redes Neurais Artificiais (RNA), uma técnica computacional inspirada na estrutura dos neurônios humanos. Assim, foram desenvolvidos diversos modelos e verificados os seus desempenhos através do coeficiente de determinação (R2) e erros relativos apresentados pela relação entre dados simulados e dados medidos. O modelo de melhor desempenho foi selecionado para simular a influência do WWR no consumo de energia elétrica. Os resultados apontaram que o índice WWR tem influência sobre o consumo das residências amostradas e que há influência da orientação, sendo a orientação Nordeste a menos impactante no consumo de energia elétrica. Além disso, uma faixa de valor de WWR/volume construído entre 0,06 e 0,07 está relacionada à promoção do menor consumo de energia por área construída na cidade de São Carlos.

A otimização estrutural, utilizando ferramentas computacionais é um grande campo de pesquisa na atualidade. Os métodos utilizados, dependendo da complexidade do problema, demandam um grande custo computacional, e por isso vem sendo avaliandas várias técnicas para diminuí-lo. Uma delas é o emprego de técnicas de aproximação de análises, dentre as quais destacam-se as redes neurais, que combinadas aos métodos de otimização e de análises clássicos conseguem bons resultados e reduzem significativamente o tempo de processamento. O emprego dos compósitos laminados como material estrutural vem crescendo nos últimos tempos, incentivado pela suas excelentes propriedades mecânicas e baixo peso. Em consenso com todo o esforço científico dedicado a essa área, o presente trabalho visa a implementação de uma ferramenta computacional capaz de otimizar estruturas complexas fabricadas com tais materiais, a um baixo custo computacional. Com isto em mente, é desenvolvido um sistema de otimização, aproveitando módulos implementados previamente para a análise estática linear e não linear através do método dos elementos finitos (MEF), e o módulo de otimização por algoritmos genéticos. Serão desenvolvidos os módulos de análise modal, para otimizar também estruturas com critérios baseados em freqüências e modos, e o modulo de redes neurais de tipo perceptron para aproximações das análises feitas através do MEF. Alguns exemplos são apresentados para demonstrar que bons resultados são obtidos com a utilização de redes neurais artificiais, cujo treinamento permite poupar tempo computacional proveniente do grande número de análises usualmente necessárias no processo de otimização. / Structural optimization using computational tools has become a major research field in recent years. Methods commonly used in structural analysis and optimization may demand considerable computational cost, depending on the problem complexity. Therefore, many techniques have been evaluated in order to diminish such impact. Among these various techniques, artificial neural networks may be considered as one of the main alternatives, when combined with classic analysis and optimization methods, to reduce the computational effort without affecting the final solution quality. Use of laminated composite structures has been continuously growing in the last decades due to the excellent mechanical properties and low weight characterizing these materials. Taken into account the increasing scientific effort in the different topics of this area, the aim of the present work is the formulation and implementation of a computational code to optimize manufactured complex laminated structures with a relatively low computational cost by combining the Finite Element Method (FEM) for structural analysis, Genetic Algorithms (GA) for structural optimization and Artificial Neural Networks (ANN) to approximate the finite element solutions. The modules for linear and geometrically non-linear static finite element analysis and for optimize laminated composite plates and shells, using GA, were previously implemented. Here, the finite element module is extended to analyze dynamic responses to optimize problems based in frequencies and modal criteria, and a module with perceptron ANN is added to approximate finite element analyses. Several examples are presented to show the effectiveness of ANN to approximate solutions obtained using the FEM and to reduce significatively the computational cost.

Diversas atividades humanas são fortemente dependentes do clima e da sua variabilidade, especialmente aquelas relacionadas ao uso da água. A operação integrada de reservatórios com múltiplos usos requer uma série de decisões que definem quanta água deve ser alocada, ao longo do tempo para cada um dos usos, e quais os volumes dos reservatórios a serem mantidos. O conhecimento antecipado das condições climáticas resulta de vital importância para os operadores de reservatórios, pois o insumo dos reservatórios é a vazão dos rios, que por sua vez é dependente de condições atmosféricas e hidrológicas em diferentes escalas de tempo e espaço. A pesquisa trata sobre três importantes elementos de subsídio à tomada de decisão na operação de reservatórios baseada na previsão de variáveis hidrológicas: (a) as previsões de vazão de curto prazo; (b) as previsões de precipitação de longo prazo e (c) as medidas de desempenho das previsões. O reservatório de Furnas, localizado na bacia do Rio Grande, em Minas Gerais, foi selecionado como estudo de caso devido, principalmente, à disponibilidade de previsões quantitativas de chuva e pela importância desse reservatório na região analisada. A previsão de curto prazo de vazão com base na precipitação foi estimada com um modelo empírico (rede neural artificial) e a previsão de precipitação foi obtida pelo modelo regional ETA. Uma metodologia de treinamento e validação da rede neural artificial foi desenvolvida utilizando previsões perfeitas de chuva (considerando a chuva observada como previsão) e utilizando o maior número de dados disponíveis, favorecendo a representatividade dos resultados obtidos. A metodologia empírica alcançou os desempenhos obtidos com um modelo hidrológico conceitual, mostrando-se menos sensitiva aos erros na previsão quantitativa de precipitação nessa bacia. Os resultados obtidos mostraram que as previsões de vazão utilizando modelos empíricos e conceituais e incorporando previsões quantitativas de precipitação são melhores que a metodologia utilizada pelo ONS no local de estudo. A redução dos erros de previsão relativos à metodologia empregada pelo ONS foi em torno de 20% quando usadas previsões quantitativas de precipitação definidas pelo modelo regional ETA e superiores a 50% quando usadas previsões perfeitas de precipitação. Embora essas últimas previsões nunca possam ser obtidas na prática, os resultados sugerem o quanto o incremento do desempenho das previsões quantitativas de chuva melhoraria as previsões de vazão. A previsão de precipitação de longo prazo para a bacia analisada foi também estimada com um modelo empírico de redes neurais artificiais e utilizando índices climáticos como variáveis de entrada. Nesse sentido, foram estimadas previsões de precipitação acumulada no período mais chuvoso (DJF) utilizando índices climáticos associados a fenômenos climáticos, como o El Niño - Oscilação Sul e a Oscilação Decadal do Pacífico, e a modos de variabilidade climática, como a Oscilação do Atlântico Norte e o Modo Anular do Hemisfério Sul. Apesar das redes neurais artificiais terem sido aplicadas em diversos problemas relacionados a hidrometeorologia, a aplicação dessas técnicas na previsão de precipitação de longo prazo é ainda rara. Os resultados obtidos nesse trabalho mostraram que consideráveis reduções dos erros da previsão relativos ao uso apenas da média climatológica como previsão podem ser obtidos com a metodologia utilizada. Foram obtidas reduções dos erros de, no mínimo 50%, e chegando até um valor próximo a 75% nos diferentes testes efetuados no estudo de caso. Uma medida de desempenho da previsão foi desenvolvida baseada no uso de tabelas de contingência e levando em conta a utilidade da previsão. Essa medida de desempenho foi calculada com base nos resultados do uso das previsões por um modelo de operação de reservatório, e não apenas na comparação de vazões previstas e observadas. Nos testes realizados durante essa pesquisa, ficou evidente que não existe uma relação unívoca entre qualidade das previsões e utilidade das previsões. No entanto, em função de comportamentos particulares das previsões, tendências foram encontradas, como por exemplo nos modelos cuja previsão apresenta apenas defasagem. Nesses modelos, a utilidade das previsões tende a crescer na medida que a qualidade das mesmas aumenta. Por fim, uma das grandes virtudes da medida de desempenho desenvolvida nesse trabalho foi sua capacidade de distinguir o desempenho de modelos que apresentaram a mesma qualidade. / Several human activities are strongly dependent on climate and its variability, especially those related to water use. The operation of multi-purpose reservoirs systems defines how much water should be allocated and the reservoir storage volumes to be maintained, over time. Knowing in advance the weather conditions helps the decision making process, as the major inputs to reservoirs are the streamflows, which are dependent on atmospheric and hydrological conditions at different time-space scales. This research deals with three important aspects towards the decision making process of multi-purpose reservoir operation based on forecast of hydrological variables: (a) short-term streamflow forecast, (b) long-range precipitation forecast and (c) performance measures. The Furnas reservoir on the Rio Grande basin was selected as the case study, primarily because of the availability of quantitative precipitation forecasts from the Brazilian Center for Weather Prediction and Climate Studies and due to its importance in the Brazilian hydropower generation system. Short-term streamflow forecasts were estimated by an empirical model (artificial neural network – ANN) and incorporating forecast of rainfall. Quantitative precipitation forecasts (QPFs), defined by the ETA regional model, were used as inputs to the ANN models. A methodology for training and validating the ANN models was developed using perfect precipitation forecasts (i.e., using the observed precipitation as if it was a forecast) and considering the largest number of available samples, in order to increase the representativeness of the results. The empirical methodology achieved the performance obtained with a conceptual hydrological model and seemed to be less sensitive to precipitation forecast error relative to the conceptual hydrological model. Although limited to one reservoir, the results obtained show that streamflow forecasting using empirical and conceptual models and incorporating QPFs performs better than the methodology used by ONS. Reduction in the forecast errors relative to the ONS method was about 20% when using QPFs provided by ETA model, and greater than 50% when using the perfect precipitation forecast. Although the latter can never be achieved in practice, these results suggest that improving QPFs would lead to better forecasts of reservoir inflows. Long-range precipitation forecast was also estimated by an empirical model based on artificial neural networks and using climate indices as input variables. The output variable is the summer (DJF) precipitation over the Furnas watershed. It was estimated using climate indices related to climatic phenomena such as El Niño - Southern Oscillation and the Pacific Decadal Oscillation and modes of climate variability, such as the North Atlantic Oscillation and the Southern Annular Mode. Despite of ANN has been applied in several problems of hydrometeorological areas, the application of such technique for long-range precipitation forecast is still rare. The results obtained demonstrate how the methodology for seasonal precipitation forecast based on ANN can be particularly helpful, with the use of available time series of climate indices. Reductions in the forecast errors achieved by using only the climatological mean as forecast were considerable, being at least of 50% and reaching values close to 75% in several tests. A performance measure based on the use of contingency tables was developed taking into account the utility of the forecast. This performance measure was calculated based on the results of the use of the forecasts by a reservoir operation model, and not only by comparing streamflow observed and forecast. The performed tests show that there is no unequivocal relationship between quality and utility of the forecasts. However, when the forecast has a particular behavior, trends were found in the relationship between utility and quality of the forecast, such as models that generate streamflow forecast with lags in comparison to the observed values. In these models, the utility of the forecasts tends to enhance as the quality increases. Finally, the ability to distinguish the performance of forecast models having similar quality was one of the main merits of the performance measure developed in this research.

Submitted by Ronaldo Cesar Dametto (rdametto@uol.com.br) on 2018-09-18T19:17:34Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Completa_Final.pdf: 2885777 bytes, checksum: 05b2d5417efbec72f927cf8a62eef3fb (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-09-20T12:19:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dametto_rc_me_bauru.pdf: 2877027 bytes, checksum: cee33d724090a01372e1292109af2ce9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-20T12:19:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dametto_rc_me_bauru.pdf: 2877027 bytes, checksum: cee33d724090a01372e1292109af2ce9 (MD5) Previous issue date: 2018-08-06 / O aprendizado de máquina vem sendo utilizado em diferentes segmentos da área financeira, como na previsão de preços de ações, mercado de câmbio, índices de mercado e composição de carteira de investimento. Este trabalho busca comparar e combinar três tipos de algoritmos de aprendizagem de máquina, mais especificamente, o método Ensemble de Redes Neurais Artificias com as redes Multilayer Perceptrons (MLP), auto-regressiva com entradas exógenas (NARX) e Long Short-Term Memory (LSTM) para predição do Índice Bovespa. A amostra da série do Ibovespa foi obtida pelo Yahoo!Finance no período de 04 de janeiro de 2010 a 28 de dezembro de 2017, de periodicidade diária. Foram utilizadas as séries temporais referentes a cotação do Dólar, além de indicadores numéricos da Análise Técnica como variáveis independentes para compor a predição. Os algoritmos foram desenvolvidos através da linguagem Python usando framework Keras. Para avaliação dos algoritmos foram utilizadas as métricas de desempenho MSE, RMSE e MAPE, além da comparação entre as previsões obtidas e os valores reais. Os resultados das métricas indicam bom desempenho de predição pelo modelo Ensemble proposto, obtendo 70% de acerto no movimento do índice, porém, não conseguiu atingir melhores resultados que as redes MLP e NARX, ambas com 80% de acerto. / Different segments of the financial area, such as the forecast of stock prices, the foreign exchange market, the market indices and the composition of investment portfolio, use machine learning. This work aims to compare and combine two types of machine learning algorithms, the Artificial Neural Network Ensemble method with Multilayer Perceptrons (MLP), auto-regressive with exogenous inputs (NARX) and Long Short-Term Memory (LSTM) for prediction of the Bovespa Index. The Bovespa time series samples were obtained daily, using Yahoo! Finance, from January 4th, 2010 to December 28th, 2017. Dollar quotation, Google trends and numerical indicators of the Technical Analysis were used as independent variables to compose the prediction. The algorithms were developed using Python and Keras framework. Finally, in order to evaluate the algorithms, the MSE, RMSE and MAPE performance metrics, as well as the comparison between the obtained predictions and the actual values, were used. The results of the metrics indicate good prediction performance by the proposed Ensemble model, obtaining a 70% accuracy in the index movement, but failed to achieve better results than the MLP and NARX networks, both with 80% accuracy.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-02-20Bitstream added on 2014-06-13T18:55:44Z : No. of bitstreams: 1 furtado_rm_me_ilha.pdf: 1436216 bytes, checksum: 09e5f73855e5a468589756fca572b577 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A proposta deste trabalho é a obtenção de uma metodologia robusta para identificação de falhas estruturais combinando as vantagens de duas metodologias, que não são baseadas em modelos matemáticos, ou seja: impedância elétrica obtida com atuador e sensor piezocerâmico(materiais inteligentes) e redes neurais artificiais. O termo materiais inteligentes (smart materials) conhecido também por material ativo é dado a uma classe de material que exibe propriedades não encontradas em materiais convencionais. Alguns destes materiais são: compostos de materiais piezelétricos, eletrorresistivo e magnetorresistivo, fluidos e sólidos electro-reológicos, e outros. Uma das principais características do PZT (Titanato Zirconato de Chumbo), que permite utilizá-lo como sensor e atuador, é o efeito piezelétrico, ou seja, a aplicação de um campo elétrico resulta em deformação do material (efeito inverso), enquanto, a aplicação de tensão mecânica resulta no surgimento de um campo elétrico (efeito direto). Estas características associadas ao conceito de impedância elétrica e ao conceito de falha métrica permitem a localização e o monitoramento da falha. Esta técnica utiliza altas freqüências e excita os modos locais, proporcionando, assim, o monitoramento de qualquer mudança da impedância mecânica estrutural na região de influência do PZT. Redes neurais artificiais (RNA) fazem parte de um amplo conceito chamado inteligência artificial. Redes neurais têm sua base associada ao funcionamento do cérebro humano, que após treinamento possuem a capacidade de aprender. Esta ciência é objeto de estudo em diversos centros de pesquisa e, embora já tenha grande aplicabilidade, o sucesso de sua utilização depende do caso em que está sendo aplicada e de certa sutileza do projetista, uma vez que o processo ainda é empírico e teorias ainda... . / The proposal of this work is the obtaining of a robust methodology for identification of structural faults combining the advantages of two methodologies, which are not based on mathematical models. The methodology applies electric impedance technique, obtained with actuator and sensor piezoceramic (smart materials), and artificial neural networks. The term smart materials is given for a material class that not exhibits properties found in conventional materials. Some of these materials are: composed of piezoelectric material, electrostrictive and magnetostrictive, electrorheological fluids and solids shape memory alloys, and others. One of the main characteristics of PZT (Lead Zirconate Titanate), that allows to use it as sensor and actuator, is the piezoelectric effect, where the application of an electric field results in deformation of the material (inverse effect), while the application of mechanical tension results in the appearance of an electric field (direct effect). These characteristics associated to the concept of electric impedance and the concept of metric fault allow the location and the monitoring of the fault. This technique uses high frequencies and low voltage and it excites local modes, providing, the monitoring of any change on the structural mechanical impedance in the area of influence of the PZT. Artificial Neural Networks (ANN) are part of a wide concept called artificial intelligence. Neural networks has its base associated to the operation of the human brain, that after training possess the capacity to learn. This science is a study object in several research centers and, although it already has great application. The success of its use depends of the case and planner's certain keenness, once the process is still empiric and theories are still being formulated. Several conceptions of neural networks... (Complete abstract, click electronic address below).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This dissertation proposes two methodologies for the phasor estimation on protective relays in Electrical Power Systems. Firstly, a theoretical introduction of signal processing, the structure of a protective relay and phasor estimation algorithms is presented, including some of the algorithms used on the electrical system, as well as the two proposed methodologies. The first one makes use of the concept of curve-fitting, while the other uses Artificial Neural Networks, both with the goal of performing the real-time estimation of the signal amplitude and phase angle. Secondly, it is made a comparative analysis of the two proposed methods with four well-known and currently used algorithms. This comparison is made through the creation of several test signals with different simulation parameters. From these simulations, six performance indexes are used for the quantitative evaluation of each algorithm, from where the most effective method can be determined through the arithmetic mean of these indexes. Lastly, after all the simulation cases have been presented, a summary of the characteristics of each algorithm is made, based in their numerical results. Then, based on the values obtained on each performance index, the strong and weak points are highlighted, as well as the general classification of each method. / Essa dissertação propõe duas metodologias para a estimação fasorial em relés de proteção em Sistemas Elétricos de Potência. Primeiramente é apresentada uma introdução teórica ao processamento de sinais, à estrutura do relé de proteção, e aos algoritmos de estimação fasorial propriamente ditos, incluindo alguns dos algoritmos utilizados no sistema elétrico, assim como as duas metodologias propostas. A primeira delas faz uso do conceito de ajuste de curvas, enquanto que a segunda utiliza Redes Neurais Artificiais, ambas com o objetivo de realizar a estimação da amplitude e ângulo de fase de um sinal em tempo real. Em um segundo momento, é feita a análise comparativa dos dois métodos propostos com quatro algoritmos bastante conhecidos e utilizados nos relés numéricos. A comparação é feita através da criação de diversos sinais de teste com diferentes parâmetros de simulação. A partir dessas simulações, são usados seis índices de desempenho para a avaliação quantitativa de cada algoritmo, de onde, a partir da média aritmética destes índices, pode-se determinar o método mais eficaz para cada caso. Por fim, após todos os testes terem sido realizados, com base em seus resultados numéricos, é realizada uma condensação das características de cada algoritmo. Com base nos valores obtidos em cada índice de desempenho, são destacados os pontos fortes e fracos, bem como a classificação geral de cada método.